外文翻譯---發(fā)電機和變壓器-資料下載頁
2025-08-22 17:10本頁面
【正文】 向剖面圖，其橫斷面近似圓形，因此轉子也稱為圓筒轉子。我們注意到汽輪發(fā)電機一般是兩極或四極的，轉速為3600r/min或1800r/min，分別與60Hz的頻率相對應。為了獲得汽輪機的高效率，需要有很高的轉速，而由此產生的較高離心力又限制了轉子的直徑，四極的大約為7英尺。上述這種汽輪發(fā)電機組的平均額定自然功率自1960年以來一直在提高，從大約300MW到600MW，最大達1300MW，額定功率的增加要求轉子和定子的尺寸增大，而由于轉子 直徑受離心力的限制，其長度必須增加，可能增至其直徑的5倍到6倍。這些細長的轉子在低于其額定轉速的某個臨界速度下會發(fā)生諧振，因此操作中應避免持續(xù)運行在這種轉速下。 變壓器是通過磁場作用將交流電從某一電壓等級轉換至另一電壓等級的設備。它由兩個或多個繞在鐵體上的繞組構成。通常，繞組之間不直接相連，他們是通過鐵芯內部的主磁通相連接的。變壓器的一個繞組與交流電源連接，第二個繞組（也許第三個繞組）為負載提供電功率。與電源連接的繞組稱為一次繞組或輸入繞組。與負載連接的繞組稱為二次繞組或輸出繞組。如果有第三個繞組，稱之為第三繞組。變壓器的鐵芯分為兩類。一類是由繞組纏繞在一個簡單的矩形鋼片疊成的鐵芯兩邊而構成。此類結構的繞組稱為鐵芯式結構。另一類是由三個分支的鋼片疊成，繞組繞在中間的一個分支上。此類結構稱為框式結構。鐵芯不論是芯式還是框式，都是由薄薄的鐵芯片做成的。鐵心片之間相互絕緣，以最大限度的降低渦流。實際的變壓器中，一次繞組和二次繞組一個在另一個的外面，低壓繞組在最里面。此類結構安排有兩個目的：（1）使高壓繞組與鐵芯之間相互絕緣；（2）使漏磁通較二個繞組相互隔開時少的多。在電力系統(tǒng)中，根據不同的用途，電力變壓器有許多種不同的名稱。與發(fā)電機連接并將其電壓提高到電網電壓的變壓器被稱為升壓變壓器。在輸電線另一端，將電網電壓降至配電電壓的變壓器稱為降壓變壓器。最后，把電壓降低到能實際應用量級的變壓器稱為配電變壓器。以上變壓器的結構基本相同，唯一的區(qū)別在于各自的實際用途不同。除了上述多種變壓器之外，在電機與電力系統(tǒng)中還使用兩種特殊用途的變壓器。第一種專門設計的變壓器是用來采樣電壓，并產生一個低的二次電壓，該電壓與所采樣的電壓成正比。此類變壓器稱為電壓互感器。功率變壓器中產生的二次側的電壓也與一次側的電壓成正比。但電壓互感器與電力變壓器的不同在于電壓互感器設計為僅處理較小的電流。第二種專門設計的變壓器設計成為用來提供比一次側的電流要小的多的二次側電流，且使二次側的電流與一次側的電流成正比。此類裝置稱為電流互感器。變壓器的大小不一，有的變壓器像房子一樣大，而電子變壓器可能小如糖塊。所有的變壓器至少有一只線圈，大多數變壓器具有兩個或兩個以上的線圈。通常使用變壓器的目的是改變電壓等級，但有時也用于隔離電源和負荷。 標準電力變壓器有兩只線圈，這些線圈標記為一次繞組和二次繞組，一次繞組連接電源，二次繞組連接負荷，在一次繞組和二次繞組之間沒有電的連接，二次繞組通過感應獲得電源。大概只有發(fā)電廠才能見到升壓變壓器。典型的發(fā)電機出口電壓為13800V，升壓至35000V用來傳輸。下一站是變電所，把電壓降到配電電壓等級，約15000V。大型的變電所變壓器具有冷卻葉片，以防止變壓器過熱，有的變壓器安裝的位置靠近用戶。變壓器的線圈之間是絕緣的，但存在磁聯系。兩只線圈繞在同一個鐵芯上。一次繞組電流使鐵芯磁化，并在鐵芯中產生磁場。鐵芯磁場影響一次和二次繞組的電流。鐵芯主要有兩種型式：。鐵芯在線圈內部。鐵芯在線圈外部。小型電力變壓器通常為心型。特大型變壓器為殼型，但是在運行時二者并無區(qū)別。線圈用銅線繞成。電阻應盡量小，從而保持低損耗。變壓器效率很高，損耗統(tǒng)常低于3%,因此這使我們假定它在計算時是無損耗的。無損耗意味著線圈沒有電阻，并且鐵芯中沒有能量損耗。進一步可以假定沒有漏磁，即所有的磁力線穿過線圈的每一匝。欲知損耗的大小，可以看一下勵磁電流。假定二次繞組空載，在一次繞組施加額定電壓之后會產生一較小的電流。典型情況是該勵磁電流小于額定電流的3%。勵磁電流由兩部分組成，一部分與電壓同相，該電流供給鐵芯中的能量損耗。鐵芯損耗的原因是渦流電流和磁滯。流電流在鐵芯中旋轉，產生感應現象，因為鐵芯畢竟是變化磁場的導體。磁滯損耗是由于用來排列鐵芯中的磁疇需要能量。這種排列調整是連續(xù)不斷的，開始是一個方向，然后是另一個方向。另一部分勵磁電流磁化鐵芯。磁化電流供給“往復能量”，往復能量就是儲存在磁場中的能量，并在每個周期內返回電源兩次。磁化電流與所加電壓正交。在任何精確的變壓器模型中，均應考慮變壓器在工作間的實際損耗，在這些模型中，主要考慮一些內容：1）銅損：在變壓器一次繞組和二次繞組上，由電阻產生的熱損耗稱為銅損。銅損與繞組內通過電流的平方成正比。2）渦流損耗：渦流損耗是在變壓器的鐵芯中由于電阻而產生的熱損耗。3）磁滯損耗：這些損耗是鐵芯中的磁疇在每半周期內重新排列而造成的損耗。4）漏磁通：漏磁通指從鐵芯中泄露出來以至于僅通過變壓器的一個繞組的磁通。這些漏磁會在一次繞組和二次繞組中產生自感，因此必須考慮自感所帶來的影響。在變壓器實際應用中，將上述損耗全部考慮在內，構成一個等效電路還是可能的。主要損耗依次考慮過之后，由于這些損耗所產生的影響就被包括在模型中了。
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